RU2454651C1 - Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites - Google Patents

Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites Download PDF

Info

Publication number
RU2454651C1
RU2454651C1 RU2011107522/28A RU2011107522A RU2454651C1 RU 2454651 C1 RU2454651 C1 RU 2454651C1 RU 2011107522/28 A RU2011107522/28 A RU 2011107522/28A RU 2011107522 A RU2011107522 A RU 2011107522A RU 2454651 C1 RU2454651 C1 RU 2454651C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
avalanche
thickness
snow
snow cover
measurements
Prior art date
Application number
RU2011107522/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Хабасович Аджиев (RU)
Анатолий Хабасович Аджиев
Виктория Юрьевна Андриевская (RU)
Виктория Юрьевна Андриевская
Эльдар Джонович Багов (RU)
Эльдар Джонович Багов
Original Assignee
Государственное учреждение "Высокогорный геофизический институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное учреждение "Высокогорный геофизический институт" filed Critical Государственное учреждение "Высокогорный геофизический институт"
Priority to RU2011107522/28A priority Critical patent/RU2454651C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2454651C1 publication Critical patent/RU2454651C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites using a laser range-finder is based on comparing measurements of distance from the point of installation of the control and measuring apparatus (laser range-finder) in the valley to control points in the zone of avalanche origin relative a reference point, carried out in two phases: summer season (without snow cover); winter season (with snow cover), taking into account the probing angle. The disclosed method does not require use of expensive aviation equipment. The control and measuring apparatus (laser range-finder) is installed at any easily accessible point in the valley. Distances calculated based on the measurements do not depend on the place where the measuring apparatus is installed.
EFFECT: possibility of obtaining full and timely information on snow thickness in zones of avalanche origin, no risk on the life of people conducting measurement and satisfaction of practical requirements of avalanche stations.
3 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области метеорологии и гляциологии, а именно к способам дистанционного определения толщины снега в горах, и может быть использовано для прогноза лавинной опасности.The present invention relates to the field of meteorology and glaciology, and in particular to methods for remotely determining the thickness of snow in the mountains, and can be used to predict avalanche hazard.

Известны различные способы дистанционного определения толщины снежного покрова в горах.There are various methods for remotely determining the thickness of the snow cover in the mountains.

В Российской технологии противолавинной защиты для определения толщины снега в очагах лавиносборов предусмотрено использование снегомерных реек, устанавливаемых в летнее время /1/.In the Russian technology of avalanche protection to determine the thickness of snow in the centers of avalanche gathering, the use of snow gauges installed in the summer / 1 / is provided.

Однако использование снегомерных реек для определения толщины снега в очагах лавиносборов малоэффективно из-за заносов, а также частого повреждения при обстреле противолавинными снарядами.However, the use of snow gauges to determine the thickness of snow in the centers of avalanche collection is ineffective due to drifts, as well as frequent damage when fired by avalanche shells.

В настоящее время для получения информации о состоянии снежного покрова используются технические средства дистанционного зондирования, работающие в различных диапазонах электромагнитного спектра частот (видимом, СВЧ, ИК и радиолокационном) /2/.Currently, to obtain information about the state of the snow cover, remote sensing hardware is used that operates in different ranges of the electromagnetic frequency spectrum (visible, microwave, infrared and radar) / 2 /.

При этом в большинстве случаев с использованием дистанционных средств наблюдений, применительно к измерению толщины снежного покрова, определяют только некоторые произвольно различимые интервалы толщины, что не всегда является достаточным информационным параметром для решения практических задач.Moreover, in most cases, using remote observation tools, as applied to measuring the thickness of the snow cover, only some arbitrarily distinguishable thickness intervals are determined, which is not always a sufficient information parameter for solving practical problems.

Кроме этого, применяемые способы не в полной мере удовлетворяют условиям снеголавинных станций (СЛС) и противолавинных отрядов, т.к. у них имеется ряд недостатков. Их применение сопряжено либо с большими трудозатратами, либо дает лишь примерное представление о мощности снежного пласта, либо принципиальная невозможность использования данного способа в условиях отдельных СЛС. Для прогнозирования лавиноопасных ситуаций снеголавинным станциям и противолавинным отрядам Росгидромета необходима оперативная и точная информация о толщине снега в лавиносборах.In addition, the methods used do not fully satisfy the conditions of snow avalanche stations (SLS) and avalanche units, because they have a number of disadvantages. Their use is associated either with large labor costs, or gives only an approximate idea of the thickness of the snow layer, or the fundamental impossibility of using this method in the conditions of individual SLS. For forecasting avalanche-hazardous situations, snow-avalanche stations and anti-avalanche teams of Roshydromet need prompt and accurate information about the thickness of snow in avalanche gatherings.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является способ дистанционного определения толщины снежного покрова в лавинных очагах с использованием лазерной локации, включающий проведение двух последовательных съемок местности, причем первая съемка должна проходить в период, предшествующий установлению снежного покрова (летние измерения), а вторая и последующие - при наличии снежного покрова (зимние измерения). Задача этих съемок - соответственно получение высокоточных цифровых моделей рельефа поверхности земли и поверхности снежного покрова /3/.The closest in technical essence to the claimed object is a method for remotely determining the thickness of the snow cover in avalanche sites using a laser location, including two consecutive surveys of the terrain, with the first survey taking place in the period preceding the establishment of snow cover (summer measurements), and the second and the following - in the presence of snow cover (winter measurements). The objective of these surveys is, accordingly, obtaining high-precision digital models of the relief of the earth's surface and the surface of the snow cover / 3 /.

Для дистанционного определения толщины снежного покрова в лавинных очагах необходимо использование лазерной локации и материалов по наземным и авианаблюдениям. Большое значение имеет проектирование маршрутов лазерной съемки и определение достаточной плотности точек лазерного отражения на единицу площади земли и снега.To remotely determine the thickness of the snow cover in avalanche centers, it is necessary to use laser location and materials for ground and aerial observations. Of great importance is the design of laser shooting routes and the determination of a sufficient density of laser reflection points per unit area of land and snow.

К недостаткам известного способа можно отнести высокую стоимость авиационной техники и невозможность ее использования при снегопадах, что затрудняет реализацию способа для целей активного воздействия.The disadvantages of this method include the high cost of aircraft and the impossibility of its use in snowfalls, which complicates the implementation of the method for the purpose of active exposure.

Техническим результатом, ожидаемым от использования заявленного способа, является возможность получения полноценной и своевременной информации о толщине снега в зонах зарождения лавин, отсутствие риска для жизни людей при проведении измерений, удовлетворение практических потребностей СЛС и при этом, в отличие от прототипа, не требуется применение дорогостоящей авиационной техники.The technical result expected from the use of the claimed method is the ability to obtain complete and timely information on the thickness of the snow in the zones of avalanche generation, the absence of risk to people's lives during measurements, the practical needs of the SLS and, unlike the prototype, the use of expensive aviation technology.

Технический результат достигается тем, что в известном способе дистанционного определения толщины снежного покрова в лавинных очагах с использованием лазерного дальномера, включающем последовательное проведение съемок местности, причем первую съемку проводят в период, предшествующий установлению снежного покрова (летние измерения), а вторую и последующие - при наличии снежного покрова (зимние измерения), предварительно в долине выбирают репер и очаги зарождения лавин на склоне горы, измеряют расстояния от места установки дальномера до контрольных точек в зоне зарождения лавин с учетом углов зондирования и определяют искомую толщину снежного покрова по формуле:The technical result is achieved by the fact that in the known method for remote determination of the thickness of the snow cover in avalanche sites using a laser range finder, which includes sequential surveys of the terrain, the first survey being carried out in the period preceding the establishment of snow cover (summer measurements), and the second and subsequent ones at the presence of snow cover (winter measurements), the rapper and the centers of avalanche origin on the mountain slope are preliminarily selected in the valley, the distances from the installation location of the range finder about control points in the zone of avalanche generation, taking into account the sensing angles, and determine the desired thickness of the snow cover by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где AE - разница между результатами измерений расстояния от места установки контрольно-измерительной аппаратуры (лазерного дальномера) в долине до контрольных точек в зоне зарождения лавин относительно реперной точки, выполненных в летний период (без снежного покрова) и в зимний период (при наличии снежного покрова);where AE is the difference between the measurement results of the distance from the installation site of the control and measuring equipment (laser range finder) in the valley to the control points in the avalanche nucleation zone relative to the reference point made in the summer period (without snow cover) and in winter (if there is snow cover );

β - угол зондирования.β is the sounding angle.

Технический результат достигается и тем, что лазерный дальномер устанавливается в любом легкодоступном месте долины, с которого хорошо просматривается и зона зарождения лавины и репер. При этом расстояния, вычисленные на основе измерений, не зависят от места установки измерительной аппаратуры.The technical result is also achieved by the fact that the laser rangefinder is installed in any easily accessible place of the valley, from which the zone of the avalanche and reference nucleation is clearly visible. Moreover, the distances calculated on the basis of measurements do not depend on the installation location of the measuring equipment.

Сущность изобретения поясняется фигурами, где схематически представлены операции летних и зимних измерений.The invention is illustrated by figures, which schematically represent the operation of summer and winter measurements.

На фиг.1 представлена схема летних измерений в зоне зарождения лавины (вид сверху), где С - место установки лазерного дальномера; В - репер (изолированный объект); А, А′, А″ - точки в зоне зарождения лавин в лавинном очаге №_; S - направление на север (или на восток, или на юг - для каждого лавинного очага может быть использован наиболее удобный вариант выбора направления отсчета).Figure 1 presents a diagram of summer measurements in the zone of avalanche nucleation (top view), where C is the location of the laser rangefinder; B - reference (isolated object); A, A ′, A ″ - points in the zone of nucleation of avalanches in avalanche center No._; S - direction to the north (or east, or south - for each avalanche source the most convenient option for choosing the reference direction can be used).

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

- Выбирается репер (столб, ретранслятор и т.д.) (фиг.1 - точка В).- Selects a benchmark (pillar, repeater, etc.) (figure 1 - point B).

- Устанавливается измеритель дальности в точке С. Точка выбирается произвольно. Ее выбор определяется следующими требованиями:- A range meter is installed at point C. The point is selected arbitrarily. Her choice is determined by the following requirements:

a) хорошо просматривается репер - точка В;a) the rapper is clearly visible - point B;

б) имеет место прямая видимость основной части зоны зарождения лавин в очаге №_ (точки А, А′, А″);b) there is direct visibility of the main part of the avalanche nucleation zone in the source No._ (points A, A ′, A ″);

в) имеется возможность для установки штатива лазерного дальномера в соответствии с техническим паспортом.c) it is possible to mount a tripod of a laser rangefinder in accordance with the technical data sheet.

- Определяется расстояние до репера - отрезок СВ.- Determines the distance to the benchmark - segment CB.

- Определяется угол α0 (азимут) SCB, под которым виден репер В.- The angle α 0 (azimuth) of the SCB is determined, under which the frame B is visible.

Определяется угол β0 к горизонту, под которым наблюдается точка В (фиг.2, на которой представлен вертикальный разрез по линии визирования на репер В, где С - место установки лазерного дальномера; 1 - лазерный дальномер, установленный в точке С; В - репер (изолированный объект); 2 - линия горизонта; 3 - угол (β0) между направлением на репер и горизонтом; S - направление на север (или восток, или юг).The angle β 0 to the horizon is determined, at which point B is observed (Fig. 2, which shows a vertical section along the line of sight at the reference point B, where C is the location of the laser range finder; 1 - the laser range finder installed at point C; B is the reference (isolated object); 2 - horizon line; 3 - angle (β 0 ) between the direction to the benchmark and the horizon; S - direction to the north (or east or south).

- Определяется расстояние до точек А - отрезок АС.- The distance to points A is determined - the AC segment.

- Определяется азимут (угол SCA) наблюдения точки А - угол α.- The azimuth (angle SCA) of observation of point A is determined - angle α.

- Определяется угол β к горизонту, под которым наблюдается точка А.- Determines the angle β to the horizon at which point A.

- Сделанные измерения записываются в таблицу 1.- The measurements taken are recorded in table 1.

Figure 00000002
Figure 00000002

Аналогичные измерения делаются для точек А′, А″ и др.Similar measurements are made for points A ′, A ″, etc.

Вторая операция. Расчеты по летним измерениям.The second operation. Calculations for summer measurements.

На фиг.3 представлена схема для расчета по летним измерениям, где М - точка пересечения прямой линии на север с линией, проходящей через точки А и В.Figure 3 presents a diagram for calculating summer measurements, where M is the point of intersection of a straight line to the north with a line passing through points A and B.

Вычисляется угол ВСА:The ICA angle is calculated:

Figure 00000003
Figure 00000003

где угол SCB - есть угол между линией, соединяющей точки B и A к направлению на север. Значение данного угла не зависит от местоположения места (точки) установки измерительной аппаратуры. Его значение зависит только от положения точек А, А′, А″ и т.д.where the angle SCB is the angle between the line connecting points B and A to the north direction. The value of this angle does not depend on the location of the place (point) of the installation of measuring equipment. Its value depends only on the position of points A, A ′, A ″, etc.

По теореме косинусов находим:By the cosine theorem we find:

Figure 00000004
Figure 00000004

Проводим линию DC||ВАWe draw the line DC || VA

Находим угол СВА:Find the angle of CBA:

Figure 00000005
Figure 00000005

Находим угол SCD:Find the angle SCD:

Figure 00000006
Figure 00000006

Итогом летних измерений и расчетов являются значения:The result of summer measurements and calculations are the values:

- угла SCD;- angle SCD;

- расстояние ВА.- distance VA.

Вычисленные на основе измерений расстояния АВ, А′В, А″В и т.д. также не зависят от места установки измерительной аппаратуры.Calculated on the basis of measurements of distances AB, A′B, A ″ B, etc. also independent of the installation location of the measuring equipment.

Сделанные измерения записываются в таблицу 2.The measurements taken are recorded in table 2.

Figure 00000007
Figure 00000007

Аналогичные процедуры проводятся с точками А′, А″ и др.Similar procedures are carried out with points A ′, A ″, etc.

Третья операция. Измерения и расчеты в зимний период (при наличии в горах слоя снега).The third operation. Measurements and calculations in the winter (if there is a layer of snow in the mountains).

На фиг.4 представлена схема измерений при наличии в зоне зарождения лавин снежного покрова, где C′ - место установки лазерного дальномера во время зимних измерений; В - репер; А, А′, А″ - точки в зоне зарождения лавин в лавинном очаге №_; S - направление на север; E - точка на отрезке условной линии C′A; DC′ - линия, параллельная прямой, соединяющей точки А и В.Figure 4 presents the measurement scheme in the presence of snow cover in the avalanche nucleation zone, where C ′ is the installation site of the laser rangefinder during winter measurements; In - a rapper; A, A ′, A ″ - points in the zone of nucleation of avalanches in avalanche center No._; S - direction to the north; E is a point on a segment of the conditional line C′A; DC ′ is a line parallel to the line connecting points A and B.

- Устанавливается система измерений (теодолит с дальномером) в точке C′. Точка C′ может совпадать с точкой С, но это не обязательно.- A measurement system (theodolite with rangefinder) is installed at point C ′. Point C ′ may coincide with point C, but this is not necessary.

- Определяется угол γ0 (угол между направлениями на север S и на репер В: ∠BC′S).- The angle γ 0 is determined (the angle between the directions to the north of S and to the reference point B: ∠BC′S).

- Измеряется расстояние C′B.- Measured distance C′B.

- Определяется β03 - угол между горизонтом и направлением на репер.- Determined β 03 - the angle between the horizon and the direction of the benchmark.

- По летним измерениям и зимним измерениям определяется ∠C′BA.- By summer measurements and winter measurements, ∠C′BA is determined.

Так как ∠SC′D=∠SCD,Since ∠SC′D = ∠SCD,

Figure 00000008
Figure 00000008

где ∠SCD - угол, определенный по летним измерениям.where ∠SCD is the angle determined by summer measurements.

- По формуле:- According to the formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

где АВ рассчитано по летним измерениям, определяется AC′.where AB is calculated from summer measurements, AC ′ is determined.

- Вычисляется угол АС′В по формуле:- The angle AC′V is calculated by the formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

вытекающей из соотношения

Figure 00000011
.arising from the relation
Figure 00000011
.

- Под углом АС′В устанавливается дальномер и измеряется расстояние С′Е.- At an angle AC′V, a rangefinder is installed and the distance С′Е is measured.

- Определяется угол β3 - угол между горизонтом и направлением на точку А.- The angle β 3 is determined - the angle between the horizon and the direction to point A.

- Толщина снега АЕ без учета угла зондирования АЕ определяется как разность:- The thickness of the snow AE without taking into account the sounding angle AE is determined as the difference:

Figure 00000012
Figure 00000012

С учетом угла зондирования значение h определяется по формуле:Given the angle of sounding, the value of h is determined by the formula:

Figure 00000013
Figure 00000013

где AE - разница между результатами измерений расстояния от места установки контрольно-измерительной аппаратуры (лазерного дальномера) в долине до контрольных точек в зоне зарождения лавин относительно реперной точки, выполненных в летний период (без снежного покрова) и в зимний период (при наличии снежного покрова);where AE is the difference between the measurement results of the distance from the installation site of the control and measuring equipment (laser range finder) in the valley to the control points in the avalanche nucleation zone relative to the reference point made in the summer period (without snow cover) and in winter (if there is snow cover );

βз - угол зондирования.β s - sounding angle.

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method

В качестве примера дистанционного определения толщины снежного покрова в лавинных очагах с использованием лазерного дальномера приведем результаты измерений на НИБ «Терскол», расположенной в поселке Терскол, район Приэльбрусье, КБР, высота 2200 над уровнем моря, выполненных в период июль-декабрь 2009 г.As an example of remote determination of snow cover thickness in avalanche centers using a laser range finder, we present the results of measurements at the NSC Terskol located in the village of Terskol, the Elbrus region, KBR, altitude 2200 above sea level, performed in the period July-December 2009.

В соответствии с заявленным способом, в летнее время был выбран репер-столб ЛЭП и три условных очага зарождения лавин на склоне горы. Результаты замеров приведены в таблице 3.In accordance with the claimed method, in the summer, a power transmission line reference point and three conventional foci of avalanche generation on the side of the mountain were chosen. The measurement results are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 Результаты измеренийMeasurement results № ппNo pp CB, мCB, m α0, градα 0 , degree β0, градβ 0 , degree AC, мAC, m α, градα, degree β, градβ, hail A′C, мA′C, m α′, градα ′, degree β′, градβ ′, degree A′C, мA′C, m α″, градα ″, deg β″, градβ ″, deg 1one 305305 15006′57″15 0 06′57 ″ 7043′40″7 0 43′40 ″ 54905490 99048′44″99 0 48′44 ″ 5021′15″5 0 21′15 ″ 54855485 99048′39″99 0 48′39 ″ 5021′35″5 0 21′35 ″ 54805480 99048′25″99 0 48′25 ″ 5021′55″5 0 21′55 ″ 22 305305 15006′57″15 0 06′57 ″ 7043′40″7 0 43′40 ″ 14271427 92001′58″92 0 01′58 ″ 5053′45″5 0 53′45 ″ 14251425 92001′12″92 0 01′12 ″ 5054′00″5 0 54′00 ″ 14251425 92001′00″92 0 01′00 ″ 6000′00″6 0 00′00 ″ 33 305305 15006′57″15 0 06′57 ″ 7043′40″7 0 43′40 ″ 395395 63037′58″63 0 37′58 ″ 8044′40″8 0 44′40 ″ 395395 63037′50″63 0 37′50 ″ 8052′28″8 0 52′28 ″ -- -- --

Обобщенные результаты вычислений по формулам 1-4 приведены в таблице 4.The generalized results of calculations by formulas 1-4 are shown in table 4.

Figure 00000014
Figure 00000014

Измерения и расчеты в зимний период (при наличии в горах слоя снега).Measurements and calculations in the winter (if there is a layer of snow in the mountains).

Устанавливается система измерений (теодолит с дальномером) в точке C′. B нашем случае точка C′ совпала с точкой C.A measurement system (theodolite with rangefinder) is installed at point C ′. In our case, the point C ′ coincides with the point C.

Определяется угол γ0 (угол между направлениями на восток S и на репер B: ∠ВС′S). Т.к. точка C′ совпадает с C, тоThe angle γ 0 is determined (the angle between the directions to the east S and to the reference point B: ∠ВС′S). Because the point C ′ coincides with C, then

∠BC′S=∠BCS=105006′57″∠BC′S = ∠BCS = 105 0 06′57 ″

С′В=СВ=305 мС′В = СВ = 305 m

Определяется β03 - угол между горизонтом и направлением на репер.Β 03 is determined - the angle between the horizon and the direction to the benchmark.

∠β03=7043′40″∠β 03 = 7 0 43′40 ″

По летним (первым) измерениям и зимним измерениям определяется ∠С′ВА. Так как ∠SC′D=∠SCD,According to summer (first) measurements and winter measurements, ∠С′ВА is determined. Since ∠SC′D = ∠SCD,

∠C′BA=∠SC′B-∠SCD,∠C′BA = ∠SC′B-∠SCD,

где ∠SCD - угол, определенный по летним измерениям. В данном случае, т.к. точка C′ совпадает с C, ∠C′BA=∠CBA.where ∠SCD is the angle determined by summer measurements. In this case, because the point C ′ coincides with C, ∠C′BA = ∠CBA.

В итоге, для трех зон измерений получено значение угла С′ВА (таблица 5).As a result, the value of the angle CBA was obtained for the three measurement zones (table 5).

Таблица 5Table 5 Значение угла С′ВАThe value of the angle CBA № ппNo pp CB, мCB, m γ0, градγ 0 , degree β03, градβ 03 , degree ∠C′BA, град∠C′BA, city ∠C′BA′, град∠C′BA ′, city ∠C′BA″, град∠C′BA ″, city 1one 305305 105006′57″105 0 06′57 ″ 7043′40″7 0 43′40 ″ 92,1210567492.12105674 92,1195384292,11953842 92,1205198792,12051987 22 305305 105006′57″105 0 06′57 ″ 7043′40″7 0 43′40 ″ 90,7427794190,74277941 90,7379504290,73795042 90,7412931890,74129318 33 305305 105006′57″105 0 06′57 ″ 7043′40″7 0 43′40 ″ 81,665257981,6652579 81,667151781,6671517 --

Определяется расстояние АС′ по формуле:The distance AC ′ is determined by the formula:

, ,

где АВ рассчитано по летним измерениям. Результаты расчетов приведены в таблице 6.where AB is calculated from summer measurements. The calculation results are shown in table 6.

Таблица 6Table 6 Результаты вычисления расстояния от места установки дальномера C′ до зон зарождения лавинResults of calculating the distance from the installation site of the range finder C ′ to the avalanche nucleation zones № ппNo pp AC′AC ′ A′C′A′C ′ A″C′A ″ C ′ 1one 54905490 54855485 54805480 22 14271427 14251425 14251425 33 395395 395395 --

Вычисляется угол АС′В, под которым необходимо установить дальномер, по формуле:The angle AC′V, at which it is necessary to set the range finder, is calculated by the formula:

Figure 00000016
Figure 00000016

Результаты расчетов приведены в таблице 7.The calculation results are shown in table 7.

Таблица 7Table 7 Результат расчета угла, под которым необходимо установить дальномер для измерения толщины снежного покроваThe result of calculating the angle at which it is necessary to install a range finder to measure the thickness of the snow cover № ппNo pp ∠AC′B, град∠AC′B, city ∠A′C′B, град∠A′C′B, city ∠A″C′B, град∠A ″ C′B, city 1one 84,6963889484.69638894 84,6950000184,69500001 84,6911111184.69111111 22 76,9169444276,91694442 76,9041666776,90416667 76,9008332976,90083329 33 48,5169445148,51694451 48,5147222248,51472222 --

Измеряется расстояние С′Е по измеренным ранее углам β3, β, β0 (углы между горизонтом и направлением на точки A, A′, A″ соответственно) (таблица 8).The distance С′E is measured from the previously measured angles β 3 , β, β 0 (the angles between the horizon and the direction to points A, A ′, A ″, respectively) (table 8).

Таблица 8Table 8 Результаты измерений расстояния и вертикальных углов от места установки лазерного дальномера до снежного покрова по направлению на точки A, A′, A″The results of measurements of the distance and vertical angles from the installation site of the laser rangefinder to the snow cover in the direction of points A, A ′, A ″ № ппNo pp C′E, мC′E, m β3, градβ 3 , degree C′E′, мC′E ′, m β, градβ, hail C′E″, мC′E ″, m β0, градβ 0 , degree 1one 54885488 5021′15″5 0 21′15 ″ 54845484 5021′35″5 0 21′35 ″ 54805480 5021′55″5 0 21′55 ″ 22 14251425 5053′45″5 0 53′45 ″ 14241424 5054′00″5 0 54′00 ″ 14231423 6000′00″6 0 00′00 ″ 33 394394 8044′40″8 0 44′40 ″ 395395 8052′28″8 0 52′28 ″ -- --

С учетом угла зондирования β толщина снега h определяется как:Given the sounding angle β, the snow thickness h is defined as:

h=АЕ·cosβ,h = AE cosβ,

где АЕ=AC′-ЕС′ (таблица 9).where AE = AC′-EC ′ (table 9).

Таблица 9Table 9 Результаты расчета толщины снега в измеряемых участкахThe results of calculating the thickness of snow in the measured areas № ппNo pp h, ммh mm h′, ммh ′, mm h″, ммh ″ mm 1one 1991,2738551991,273855 995,627874995,627874 00 22 1989,420581989,42058 994,702817994.702817 1989,0437911989,043791 33 988,376256988,376256 00 --

Из приведенного примера следует, что находясь на значительном расстоянии от лавинного очага, куда доступ опасен для жизни, принятие решения о закрытии зоны поражения лавиной, а также о начале принудительного спуска снега (лавины) зависит от величины снега, вычисленного по формуле 10.From the above example it follows that, being at a considerable distance from the avalanche source, where access is life-threatening, the decision to close the affected area by an avalanche, as well as to begin the forced descent of snow (avalanche), depends on the amount of snow calculated by formula 10.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить эффективность действия служб обеспечения безопасности в рекреационных комплексах в горах, а также служб активных воздействий на снеголавинные процессы.Thus, the proposed method can significantly increase the effectiveness of the security services in recreational complexes in the mountains, as well as services of active impact on snow-avalanche processes.

Источники информацииInformation sources

1. Черноус П.А., Барашев Г.В., Федоренко Ю.В. Изменчивость характеристик снега и образование лавин // Лед и снег, №3. РАН. Из-во «Наука», 2010. С.27-36.1. Chernous P.A., Barashev G.V., Fedorenko Yu.V. Variability of snow characteristics and the formation of avalanches // Ice and Snow, No. 3. RAS. From the "Science", 2010. S. 27-36.

2. Богородский В.В., Позняк В.И., Трепов Г.В., Шереметьев А.Н. Измерение толщины годовых слоев снега в Антарктиде методом радиолокационного зондирования / Доклады АН СССР 1982. Том 264, №4.2. Bogorodsky VV, Poznyak V.I., Trepov G.V., Sheremetyev A.N. Measurement of the thickness of annual snow layers in Antarctica by radar sensing / Doklady AN SSSR 1982. Volume 264, No. 4.

3. Бойко Е.С. Использование метода воздушной лазерной локации при оценке снегонакопления в горных условиях // Материалы VI междун. конф. «Лазерное сканирование и цифровая аэросъемка. Сегодня и завтра». М., 2006. С.29-30 (прототип).3. Boyko ES Using the method of airborne laser location when assessing snow accumulation in mountain conditions // Materials VI int. conf. “Laser scanning and digital aerial photography. Today and tomorrow". M., 2006. S. 29-30 (prototype).

Claims (3)

1. Способ дистанционного определения толщины снежного покрова в лавинных очагах, включающий последовательное проведение двух серий измерений (летние и зимние) с использованием лазерного дальномера, отличающийся тем, что с помощью лазерного дальномера измеряют расстояние от места его установки в долине до контрольных точек в зоне зарождения лавин относительно реперной точки и по разнице между результатами измерений (АЕ), с учетом угла зондирования (βз) определяют толщину снежного покрова (h) по формуле:
h=AE·cosβз.
1. A method for remote determination of the thickness of the snow cover in avalanche centers, including the sequential conduct of two series of measurements (summer and winter) using a laser range finder, characterized in that using a laser range finder measure the distance from its installation in the valley to the control points in the zone of origin avalanches relative to the reference point and the difference between the measurement results (AE), taking into account the sounding angle (β s ), determine the thickness of the snow cover (h) by the formula:
h = AE · cosβ s .
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что лазерный дальномер устанавливают в любом легкодоступном месте долины, с которого хорошо просматривается зона зарождения лавины и репер.2. The method according to claim 1, characterized in that the laser range finder is installed in any easily accessible place of the valley, from which the zone of the emergence of an avalanche and reference point is clearly visible. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояния, вычисленные на основе измерений, зависят не от места установки измерительной аппаратуры, а от ее разрешающей способности. 3. The method according to claim 1, characterized in that the distances calculated on the basis of measurements depend not on the installation location of the measuring equipment, but on its resolution.
RU2011107522/28A 2011-02-25 2011-02-25 Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites RU2454651C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107522/28A RU2454651C1 (en) 2011-02-25 2011-02-25 Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011107522/28A RU2454651C1 (en) 2011-02-25 2011-02-25 Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2454651C1 true RU2454651C1 (en) 2012-06-27

Family

ID=46681959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011107522/28A RU2454651C1 (en) 2011-02-25 2011-02-25 Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2454651C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515083C1 (en) * 2012-10-08 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) Method to remotely detect aspect in reference points of avalanche site using laser range finder
RU2547000C1 (en) * 2013-10-16 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) Method for determining thickness of snow cover at avalanche sites

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1543231A1 (en) * 1987-12-18 1990-02-15 Боярская Лесная Опытная Станция Украинской Сельскохозяйственной Академии Method of separating sections of surface of rock spoil heaps for recultivation
RU2002101252A (en) * 2002-01-08 2003-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный специализированный проектный институт" Device for transmitting directions from one horizon to another
RU2262718C1 (en) * 2004-03-01 2005-10-20 Сургутский государственный университет ХМАО Method for measuring thickness of snow cover

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2219494C2 (en) * 2002-01-08 2003-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный специализированный проектный институт" Device to transfer course from one horizon to another

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1543231A1 (en) * 1987-12-18 1990-02-15 Боярская Лесная Опытная Станция Украинской Сельскохозяйственной Академии Method of separating sections of surface of rock spoil heaps for recultivation
RU2002101252A (en) * 2002-01-08 2003-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный специализированный проектный институт" Device for transmitting directions from one horizon to another
RU2262718C1 (en) * 2004-03-01 2005-10-20 Сургутский государственный университет ХМАО Method for measuring thickness of snow cover

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515083C1 (en) * 2012-10-08 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) Method to remotely detect aspect in reference points of avalanche site using laser range finder
RU2547000C1 (en) * 2013-10-16 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) Method for determining thickness of snow cover at avalanche sites

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Malet et al. The use of Global Positioning System techniques for the continuous monitoring of landslides: application to the Super-Sauze earthflow (Alpes-de-Haute-Provence, France)
Schattan et al. Continuous monitoring of snowpack dynamics in alpine terrain by aboveground neutron sensing
Caduff et al. A review of terrestrial radar interferometry for measuring surface change in the geosciences
Koch et al. Retrieval of snow water equivalent, liquid water content, and snow height of dry and wet snow by combining GPS signal attenuation and time delay
Eisen et al. Ground‐based measurements of spatial and temporal variability of snow accumulation in East Antarctica
Prokop et al. A comparison of measurement methods: terrestrial laser scanning, tachymetry and snow probing for the determination of the spatial snow-depth distribution on slopes
Hong et al. Radar Hydrology
Strunden et al. Spatial and temporal variations in rockfall determined from TLS measurements in a deglaciated valley, Switzerland
Lundberg et al. Towards automated ‘Ground truth’snow measurements—A review of operational and new measurement methods for Sweden, Norway, and Finland
LÓPEZ-MORENO et al. Ground-based remote-sensing techniques for diagnosis of the current state and recent evolution of the Monte Perdido Glacier, Spanish Pyrenees
Hood et al. Assessing the application of a laser rangefinder for determining snow depth in inaccessible alpine terrain
Guerin et al. Estimating rockfall frequency in a mountain limestone cliff using terrestrial laser scanner
Ghobrial et al. Continuous monitoring of river surface ice during freeze-up using upward looking sonar
Kuipers Munneke et al. Observationally constrained surface mass balance of Larsen C ice shelf, Antarctica
RU2454651C1 (en) Method for remote determination of thickness of snow cover in avalanche sites
Sundström et al. Field evaluation of a new method for estimation of liquid water content and snow water equivalent of wet snowpacks with GPR
Gardner et al. Coincident multiscale estimates of Arctic sea ice thickness
Chapuis et al. Interpretation of amplitude data from a ground-based radar in combination with terrestrial photogrammetry and visual observations for calving monitoring of Kronebreen, Svalbard
JP2020076665A (en) Method for measuring snow characteristic and its device, and predictive monitoring method of snow-melting disaster and its device using method for measuring snow characteristic
RU2547000C1 (en) Method for determining thickness of snow cover at avalanche sites
Casagli et al. Ground-based SAR interferometry as a tool for landslide monitoring during emergencies
Vittuari et al. Monumentations of control points for the measurement of soil vertical movements and their interactions with ground water contents
Prasetyo et al. Land Subsidence Of Semarang City Using Permanent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar (PS-Insar) Method In Sentinel 1a Between 2014-2017
Bengtsson Daily and hourly rainfall distribution in space and time–conditions in southern Sweden
Lane* Jr et al. Non-contact measurement of river bathymetry using sUAS Radar: Recent developments and examples from the Northeastern United States

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130226